多目標融合勢博弈無線自組網絡拓撲控制算法

【摘要】：針對現有基于博弈論的無線自組網絡拓撲控制算法存在個別“瓶頸節點”負載不均衡、冗余鏈路多、生存時間短的問題，提出了一種多目標融合的網絡拓撲控制算法。首先通過分析網絡的連通性、節點發射功率、剩余能量、節點度、鏈路質量和鏈路長度對節點負載的影響，設計了一種改進優化的綜合效用函數；建立多目標融合的網絡拓撲控制勢博弈模型，并證明該模型是序數勢博弈且存在納什均衡解；在維持網絡k-連通的基礎上，再采用最小路集算法對博弈后的網絡拓撲鏈路進行優化，剔除冗余鏈路。通過仿真實驗及對比分析結果表明，所提算法在保證網絡的連通性前提下，實現了網絡負載均衡，消除了冗余鏈路，生存時間相較于分布式能耗均衡拓撲控制算法、能量平衡拓撲控制博弈算法和節能容錯拓撲控制博弈算法提升了25.4%，92.6%，36.8%。